CN112745628A - 一种abs材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种ABS材料及其制备方法，由ABS树脂70～90份、高光树脂10～30份、热稳定剂0.1～0.5份、硅酮母粒0.1～0.5份和色粉染料0.5～2份按重量份数组成：所述ABS树脂由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯采用乳液法合成，其中丙烯腈含量＞25%，其在220℃，10kg条件下熔体流动速率大于35g/10min，且玻璃化转变温度在95~105℃。本发明中的ABS材料具有外观黑亮度高、耐刮擦性好、成型加工性好等特点，可用于成型各种要求材料外观黑亮度高、耐刮擦性优异的产品领域。
Description
技术领域
本发明属于高分子合金材料领域，具体涉及一种ABS材料及其制备方法。
背景技术
目前，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的应用越来越广泛，随之一些问题也不断出现，ABS树脂本身来说具有高韧性、良好成型性等优势，但其耐刮擦性以及外观黑亮度方面略有欠缺，常规的高黑ABS树脂材料往往无法达到真正的高黑亮度，目视上还是有发雾现象存在，并且材料的耐刮擦性略有不足，经常在部品间刮擦就会产生明显的刮擦痕，所以材料无法在对外观或者刮擦性要求特别高的领域进行应用，进而使其应用收到了限制。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种ABS材料，解决了现有的ABS材料外观黑亮度不佳且耐刮性不足的问题，本发明中的ABS材料外观黑亮度高、耐刮擦性好、成型加工性好，同时还具有良好的力学和热学性能。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种ABS材料，由以下组分按重量份数组成：
进一步的，所述ABS树脂由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯采用乳液法合成，其中丙烯腈含量＞25％，其在220℃，10kg条件下熔体流动速率大于35g/10min，且玻璃化转变温度在95～105℃。本发明中对ABS树脂进行了优选，这是由于相对来说要选用丁二烯橡胶少一些的ABS树脂，本发明中优选的ABS树脂的丙烯腈以及苯乙烯含量都比常规材料要大，因此，材料本身的光泽度会比本体法或者含丁二烯橡胶较多的ABS树脂基体要好，可以使得制得的ABS材料更佳。
进一步的，所述高光树脂为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或通用型聚苯乙烯树脂(GPPS)。
进一步的，所述热稳定剂选自受阻胺类热稳定剂、受阻酚类热稳定剂、亚磷酸三苯酯类热稳定剂中的至少一种。
进一步的，所述硅酮母粒为以AS为载体的硅酮母粒。
进一步的，所述色粉染料为透明红、透明黄和透明蓝三者的复配。本发明中的色粉染料优选为几种色粉的复配，这里可以理解的是，这里未对复配的比例进行限定，可根据实际需要的色相进行调整，而三者复配的色粉染料相较于黑色粉或者黑母粒来说，染料的染色性更强，材料的黑度要更黑，且由于可根据实际需要进行色相调整，而不是像黑色粉或者黑母粒一样颜色单一，实际应用的范围会更加广泛。
本发明的另一个目的在于提供一种上述ABS材料的制备方法，包括以下步骤：
a、按照重量份配比将ABS树脂、高光树脂、热稳定剂、硅酮母粒和色粉染料混合均匀，得到混合物料；
b、将所述混合物料加入双螺杆挤出机中，经熔化、复合、挤出、拉条、冷却、切粒，得到ABS材料。
进一步的，所述双螺杆挤出机的各段螺杆温度为210～240℃，螺杆转速为100～500r/min。
进一步的，所述双螺杆挤出机的各段螺杆温度为210～230℃，螺杆转速为400～500r/min。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明的高黑亮ABS材料，采用双螺杆挤出工艺制备，具有流程简单、连续、生产效率高、产品质量稳定的优点。
2、本发明的高黑亮的ABS材料，具有外观黑亮度高、耐刮擦性好、成型加工性好等特点。
3、本发明的高黑亮的ABS材料，保持了良好的力学和热学性能，可用于成型各种要求材料外观黑亮度高、耐刮擦性优异的产品领域。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将结合具体的实施例对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
本发明实施例中所用原料均为市售产品，具体包括：
ABS树脂为韩国锦湖的ABS-750，其熔融温度为102℃，熔指为38g/10min(220℃，10kg)；
高光树脂PMMA为中国台湾奇美的PMMA-CM211，通用GPPS为中国台湾奇美 GPPS-PG33；
热稳定剂为受阻酚类抗氧剂1076[即CIBA的Irganox1076β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基) 丙酸正十八碳醇酯]和亚磷酸三苯酯类抗氧剂168[即CIBA的Irganox168三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯]按照质量比1:2的复配；
硅酮母粒为道康宁MB50-008硅酮母粒；
色粉染料为透明红、透明黄和透明蓝三者复配。
实施例1
按照重量份将70份ABS-750树脂、30份GPPS-PG33、0.5份热稳定剂(1076：168＝1：2，质量比)、0.4份硅酮母粒MB50-008和0.8份色粉染料(透明红：透明黄：透明蓝的质量比为1.5:1.5:2)经高速搅拌混合均匀后，将混合物料送入双螺杆挤出机中，其中，双螺杆挤出机中各段工作温度为：一区温度210℃，二区温度215℃，三区温度215℃，四区温度 215℃，五区温度220℃，六区温度220℃，七区温度220℃，机头温度215℃，螺杆转速为400r/min，经充分熔化、复合，再经机头挤出、拉条、冷却、切粒，得到高黑亮ABS材料。
制备的高黑亮ABS材料按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，按表1的物理性能测试标准进行测试，性能测试结果如表2所示。
实施例2
按照重量份将80份ABS-750树脂、20份GPPS-PG33、0.3份热稳定剂(1076：168＝1：2，质量比)、0.3份硅酮母粒MB50-008和1份色粉染料(透明红：透明黄：透明蓝的质量比为1:1:2)经高速搅拌混合均匀后，将混合物料送入双螺杆挤出机中，其中，双螺杆挤出机的各段工作温度为：一区温度210℃，二区温度215℃，三区温度215℃，四区温度215℃，五区温度220℃，六区温度220℃，七区温度220℃，机头温度215℃，螺杆转速为400r/min，经充分熔化、复合，再经机头挤出、拉条、冷却、切粒，得到高黑亮ABS材料。
制备的高黑亮ABS材料按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，按表1的物理性能测试标准进行测试，性能测试结果如表2所示。
实施例3
按照重量份将90份ABS-750树脂、10份GPPS-PG33、0.2份热稳定剂(1076：168＝1：2，质量比)、0.5份硅酮母粒MB50-008和2份色粉染料(透明红：透明黄：透明蓝的质量比2:1:1)经高速搅拌混合均匀后，将混合物料送入双螺杆挤出机中，其中双螺杆挤出机的各段工作温度为：一区温度210℃，二区温度215℃，三区温度215℃，四区温度215℃，五区温度220℃，六区温度220℃，七区温度220℃，机头温度215℃，螺杆转速为450r/min，经充分熔化、复合，再经机头挤出、拉条、冷却、切粒，得到高黑亮ABS材料。
制备的高黑亮ABS材料按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，按表1的物理性能测试标准进行测试，性能测试结果如表2所示。
实施例4
按照重量份将70份ABS-750树脂、30份PMMA-CM211、0.1份热稳定剂(1076：168＝1:2，质量比)、0.2份硅酮母粒MB50-008和0.5份色粉染料(透明红：透明黄：透明蓝的质量比1:1:1.5)经高速搅拌混合均匀后，将混合物料送入双螺杆挤出机中，其中双螺杆挤出机的各段工作温度为：一区温度220℃，二区温度230℃，三区温度235℃，四区温度235℃，五区温度240℃，六区温度240℃，七区温度230℃，机头温度225℃，螺杆转速为350r/min，经充分熔化、复合，再经机头挤出、拉条、冷却、切粒，得到高黑亮ABS材料。
制备的高黑亮ABS材料按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，按表1的物理性能测试标准进行测试，性能测试结果如表2所示。
实施例5
按照重量份将80份ABS-750树脂、20份PMMA-CM211、0.4份热稳定剂(1076：168＝1:2，质量比)、0.1份硅酮母粒MB50-008和0.9份色粉染料(透明红：透明黄：透明蓝的质量比2:1:1)经高速搅拌混合均匀后，将混合物料送入双螺杆挤出机中，其中双螺杆挤出机的各段工作温度为：一区温度220℃，二区温度230℃，三区温度235℃，四区温度235℃，五区温度240℃，六区温度240℃，七区温度230℃，机头温度225℃，螺杆转速为400r/min，经充分熔化、复合，再经机头挤出、拉条、冷却、切粒，得到高黑亮ABS材料。
制备的高黑亮ABS材料按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，按表1的物理性能测试标准进行测试，性能测试结果如表2所示。
实施例6
按照重量份将90份ABS-750树脂、10份PMMA-CM211、0.3份热稳定剂(1076：168＝1:2，质量比)、0.2份硅酮母粒MB50-008和1份色粉染料(透明红：透明黄：透明蓝的质量比为2:1:1)经高速搅拌混合均匀后，将混合物料送入双螺杆挤出机中，其中双螺杆挤出机的各段工作温度为：一区温度210℃，二区温度215℃，三区温度215℃，四区温度215℃，五区温度220℃，六区温度220℃，七区温度220℃，机头温度215℃，螺杆转速为350r/min，经充分熔化、复合，再经机头挤出、拉条、冷却、切粒，得到高黑亮ABS材料。
制备的高黑亮ABS材料按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，按表1的物理性能测试标准进行测试，性能测试结果如表2所示。
对比例1
按照重量份将100份ABS-750树脂、0.3份热稳定剂(1076：168＝1:2，质量比)、0.2份润滑剂EBS和1份色粉染料(透明红：透明黄：透明蓝＝2:1:1，质量比)经高速搅拌混合均匀后，将混合物料送入双螺杆挤出机中，其中双螺杆挤出机的各段工作温度为：一区温度210℃，二区温度215℃，三区温度215℃，四区温度215℃，五区温度220℃，六区温度220℃，七区温度220℃，机头温度215℃，螺杆转速为350r/min，经充分熔化、复合，再经机头挤出、拉条、冷却、切粒，得到ABS材料。
制备的ABS材料按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，按表1的物理性能测试标准进行测试，性能测试结果如表2所示。
对比例2
按照重量份将90份ABS-750树脂、10份PMMA-CM211、0.3份热稳定剂(1076：1681:2，质量比)、0.2份硅酮母粒MB50-008和10份黑母粒-2014经高速搅拌混合均匀后，将混合物料送入双螺杆挤出机中，其中双螺杆挤出机的各段工作温度为：一区温度210℃，二区温度215℃，三区温度215℃，四区温度215℃，五区温度220℃，六区温度220℃，七区温度220℃，机头温度215℃，螺杆转速为350r/min，经充分熔化、复合，再经机头挤出、拉条、冷却、切粒，得到ABS材料。
制备的ABS材料按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，按表1的物理性能测试标准进行测试，性能测试结果如表2所示。
对比例3
按照重量份将80份ABS-750树脂、20份GPPS-PG33、0.3份热稳定剂(1076：168＝1：2，质量比)、0.3份润滑剂A-C540A(乙烯丙烯酸共聚物)和1份色粉染料(透明红：透明黄：透明蓝＝1:1:2，质量比)经高速搅拌混合均匀后，将混合物料送入双螺杆挤出机中，其中双螺杆挤出机的各段工作温度为：一区温度210℃，二区温度215℃，三区温度215℃，四区温度215℃，五区温度220℃，六区温度220℃，七区温度220℃，机头温度215℃，螺杆转速为450r/min，经充分熔化、复合，再经机头挤出、拉条、冷却、切粒，得到ABS 材料。
制备的ABS材料按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，按表1的物理性能测试标准进行测试，性能测试结果如表2所示。
对比例4
按照重量份将80份ABS-8434树脂(本体法ABS树脂)、20份PMMA-CM211、0.4份热稳定剂(1076：168＝1:2，质量比)、0.1份硅酮母粒MB50-008和0.9份色粉染料(透明红：透明黄：透明蓝＝2:1:1，质量比)经高速搅拌混合均匀后，将混合物料送入双螺杆挤出机中，其中双螺杆挤出机的各段工作温度为：一区温度220℃，二区温度230℃，三区温度 235℃，四区温度235℃，五区温度240℃，六区温度240℃，七区温度230℃，机头温度225℃，螺杆转速为350r/min，经充分熔化、复合，再经机头挤出、拉条、冷却、切粒，得到ABS 材料。
制备的ABS材料按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，按表1的物理性能测试标准进行测试，性能测试结果如表2所示。
表1
表2
表3
由表2和表3可以看出，通过适当控制各组分之间的比例调整以及选择(润滑剂采用 AS载体的硅酮母粒，不仅起到了润滑、表观增亮的作用，而且与基体树脂的相容性好，其他润滑剂可起到润滑作用，但相容性相对较差，在高温注塑情况下易在制件表面产生发雾现象；色粉染料比传统黑母粒等相比，其染黑力大大增强，在目视上大幅度改善了配黑效果，同时黑度值(L值)也大幅度下降，使材料对比于现有的黑亮ABS材料来讲，在材料力学性能方面得以维持，且可以根据制件的不同实际要求来调整其黑度以及色相，另一方面，材料在黑亮度以及耐刮擦性方面比常规ABS材料得到了较大幅度的提升，可应用于对材料力学性能、热学性能以及外观、刮擦等均有要求的场合使用。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种ABS材料，其特征在于，由以下组分按重量份数组成：
ABS树脂 70～90份，
高光树脂 10～30份，
热稳定剂 0.1～0.5份，
硅酮母粒 0.1～0.5份，
色粉染料 0.5～2份；
所述ABS树脂由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯采用乳液法合成，其中丙烯腈含量＞25%，其在220℃，10kg条件下熔体流动速率大于35g/10min，且玻璃化转变温度在95~105℃。
2.如权利要求1所述的ABS材料，其特征在于，所述高光树脂为聚甲基丙烯酸甲酯或通用型聚苯乙烯树脂。
3.如权利要求1所述的ABS材料，其特征在于，所述热稳定剂选自受阻胺类热稳定剂、受阻酚类热稳定剂、亚磷酸三苯酯类热稳定剂中的至少一种。
4.如权利要求1所述的ABS材料，其特征在于，所述硅酮母粒为以AS为载体的硅酮母粒。
5.如权利要求1所述的ABS材料，其特征在于，所述色粉染料为透明红、透明黄和透明蓝三者的复配。
6.一种如权利要求1~5任一项所述的ABS材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、按照重量份配比将ABS树脂、高光树脂、热稳定剂、硅酮母粒和色粉染料混合均匀，得到混合物料；
b、将所述混合物料加入双螺杆挤出机中，经熔化、复合、挤出、拉条、冷却、切粒，得到ABS材料。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的各段螺杆温度为210~240℃，螺杆转速为100~500r/min。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的各段螺杆温度为210~230℃，螺杆转速为400~500r/min。
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